應(yīng)用大孔樹脂分離純化管花肉蓯蓉中苯乙醇苷研究

劉朋龍， 王 亮

（1.新疆天潤(rùn)生物科技股份有限公司，新疆烏魯木齊 830088；2.新疆大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，新疆烏魯木齊 830046）

管花肉蓯蓉（Cistanchetubulosa（Schenk）Wight）為列當(dāng)科肉蓯蓉屬、多年生寄生草本植物，在醫(yī)藥上主要是用其根部[1]。管花肉蓯蓉別名為南疆大蕓、管花大蕓、紅柳大蕓，其莖入藥，具有補(bǔ)精血、益腎壯陽(yáng)、潤(rùn)腸通便的效用，被稱之為“沙漠人參”[2]。肉蓯蓉的主要藥用成分為苯乙醇苷類物質(zhì)[3]。由于苯乙醇苷有的較高的應(yīng)用價(jià)值，管花肉蓯蓉苯乙醇苷類成分的提取、分離純化都具有顯著意義。

大孔樹脂是一類不溶于酸、堿和各種有機(jī)溶劑的有機(jī)高聚物吸附劑，因其具有選擇性好、操作簡(jiǎn)單、適用范圍廣、樹脂可再生等特點(diǎn)，在很多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用[4]。近年來，大孔吸附樹脂天然藥物純化應(yīng)用較為廣泛，是分離純化中藥有效成分的一種行之有效的方法[5]。

試驗(yàn)在前期提取管花肉蓯蓉苯乙醇苷研究的基礎(chǔ)上，應(yīng)用AB-8型大孔樹脂分離純化管花肉蓯蓉苯乙醇苷，確定了最佳的純化工藝，為管花肉蓯蓉苯乙醇苷的分離純化提供一定的理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料

管花肉蓯蓉苯乙醇苷提取液，實(shí)驗(yàn)室自制；AB-8型大孔樹脂，常熟理工學(xué)院提供；氫氧化鈉、鹽酸、丙酮、乙醇，均為分析純。

1.1.2 儀器

HK-20B 1000 g搖擺式高速中藥粉碎機(jī)，廣州市旭朗機(jī)械設(shè)備有限公司產(chǎn)品；CW-2000型超聲-微波協(xié)同萃取儀（固定頻率40 kHz，功率50 W），上海新拓分析儀器科技有限公司產(chǎn)品；ME204E型電子分析天平（0.000 1 g），深圳市盛美儀器有限公司產(chǎn)品；Z-326K型臺(tái)式冷凍離心機(jī)，靖江市新大機(jī)電設(shè)備制造有限公司產(chǎn)品；THZ-82型恒溫振蕩器，常州國(guó)華電器有限公司產(chǎn)品；UV-2450PC型紫外可見分光光度計(jì)，上海勝斯貿(mào)易有限公司產(chǎn)品；冷凍干燥機(jī)，寧波生化儀器有限公司產(chǎn)品。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 管花肉蓯蓉中苯乙醇苷提取及含量測(cè)定

（1）管花肉蓯蓉中苯乙醇苷提取。將新疆管花肉蓯蓉粉碎，過80目篩，按照丙酮體積分?jǐn)?shù)50%，料液比1∶14（g∶mL），微波功率100 W進(jìn)行提取，抽濾去上清液，以轉(zhuǎn)速3 000 r/min離心10 min，取上清液，減壓濃縮，冷凍干燥2 d，得到肉蓯蓉苯乙醇苷類物質(zhì)備用。

（2）管花肉蓯蓉中苯乙醇苷含量測(cè)定[6]。在前期研究基礎(chǔ)上得到松果菊苷標(biāo)準(zhǔn)曲線為Y=0.008 6X-0.022 7，R2=0.997 4。根據(jù)松果菊苷標(biāo)準(zhǔn)曲線建立的回歸方程計(jì)算管花肉蓯蓉中苯乙醇苷含量，然后按公式（1）計(jì)算出苯乙醇苷得率：

1.2.2 管花肉蓯蓉苯乙醇苷的粗純化

將管花肉蓯蓉中苯乙醇苷提取液進(jìn)行濃縮，將濃縮液與無水乙醇按照1∶9的比例醇沉，于4℃條件下靜置過夜；離心過濾，除去沉淀，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，除去有機(jī)試劑，得到管花肉蓯蓉苯乙醇苷，備用[7]。

1.2.3 大孔樹脂預(yù)處理

將AB-8型大孔樹脂顆粒充分溶脹后再用95%乙醇繼續(xù)沖洗直到?jīng)_洗液無白色或褐色渾濁為止，然后繼續(xù)用蒸餾水洗至中性；再用5%鹽酸溶液浸泡12 h，用蒸餾水洗至中性，最后用2%的氫氧化鈉溶液浸泡12 h，蒸餾水洗至中性備用[8-11]。

1.2.4 AB-8型大孔樹脂對(duì)管花肉蓯蓉苯乙醇苷靜態(tài)吸附動(dòng)力學(xué)研究

（1）管花肉蓯蓉苯乙醇苷濃度對(duì)吸附效果的影響。取2 g處理過的大孔樹脂若干份于100 mL帶塞錐形瓶中，分別加入原液稀釋5，10，15，25倍濃度的管花肉蓯蓉苯乙醇苷提取液50 mL，將錐形瓶置于恒溫振蕩器中，于25℃，以轉(zhuǎn)速200 r/min振蕩24 h，測(cè)定吸附過后提取液的質(zhì)量濃度，平行3次，按照公式（2） 和公式（3）[12]，計(jì)算吸附率，以吸附率和吸附量為縱坐標(biāo)，繪制大孔樹脂吸附曲線圖。

式中：C1——吸附前濾液質(zhì)量濃度，mg/mL；

C0——吸附后濾液質(zhì)量濃度，mg/mL；

V——加入樣液和乙醇體積，mL。

（2）時(shí)間對(duì)吸附效果的影響。取2 g處理過的大孔樹脂，加入吸附最佳的管花肉蓯蓉苯乙醇苷提取液質(zhì)量濃度置于恒溫振蕩器中，于25℃條件下，以轉(zhuǎn)速200 r/min振蕩，每隔1 h測(cè)定1次質(zhì)量濃度，測(cè)3組平行樣，計(jì)算吸附率，直至吸附飽和為止。以時(shí)間為橫坐標(biāo)、吸附率為縱坐標(biāo)，繪制大孔樹脂吸附曲線圖。

（3）時(shí)間對(duì)解析效果的影響。將預(yù)處理好的大孔樹脂2 g若干份于100 mL帶塞錐形瓶中，各自加入50mL吸附最佳的管花肉蓯蓉苯乙醇苷提取液，置于恒溫振蕩器中，于25℃條件下，以轉(zhuǎn)速200 r/min振蕩，每隔1 h測(cè)定1次質(zhì)量濃度，測(cè)3組平行樣，計(jì)算解析率按公式 （4），直至解析率基本不變?yōu)橹埂?/p>

式中：C1——吸附前濾液質(zhì)量濃度，mg/mL；

C0——吸附后濾液質(zhì)量濃度，mg/mL；

C2——解析后濾液質(zhì)量濃度，mg/mL。

1.2.5 AB-5型大孔樹脂對(duì)管花肉蓯蓉苯乙醇苷動(dòng)態(tài)吸附試驗(yàn)

（1） 上樣流速對(duì)吸附效果的影響。準(zhǔn)確稱取5份預(yù)處理好的AB-8型大孔樹脂，采用乙醇濕法裝柱（3 cm×30 cm），樹脂填裝高度為200 mm，將原樣進(jìn)行上樣，流速分別為1.0，1.5，2.0，2.5，3.0 BV/h，對(duì)上樣流速進(jìn)行考查，以上樣流速為橫坐標(biāo)、管花肉蓯蓉苯乙醇吸附率為縱坐標(biāo)作圖。

（2） 解析劑體積分?jǐn)?shù)對(duì)解析效果影響。上述（1.2.5（1）） 管花肉蓯蓉苯乙醇苷完全吸附后，分別用20%，30%，40%，50%，70%的乙醇進(jìn)行洗脫，流速為2 BV/h，流出液每1 BV收集1份，分別測(cè)定管花肉蓯蓉苯乙醇苷的質(zhì)量濃度，直至樣液中的管花肉蓯蓉苯乙醇苷完全被洗脫下來為止，以乙醇體積分?jǐn)?shù)為橫坐標(biāo)、管花肉蓯蓉苯乙醇苷解析率為縱坐標(biāo)作圖。

（3）洗脫流速對(duì)吸附效果的影響。管花肉蓯蓉苯乙醇苷提取液在大孔樹脂中完全吸附后，用50%的乙醇以不同的洗脫速率1.0，1.5，2.0，2.5，3.0 BV/h進(jìn)行洗脫，并繪制解析曲線，選取最佳洗脫速度，以洗脫速率為橫坐標(biāo)、管花肉蓯蓉苯乙醇苷解析率為縱坐標(biāo)作圖。

1.2.6 管花肉蓯蓉苯乙醇苷純度計(jì)算

將純化好的管花肉蓯蓉苯乙醇苷提取液測(cè)定管花肉蓯蓉苯乙醇苷的質(zhì)量濃度，冷凍干燥并烘干至恒質(zhì)量，按照公式（5）[13]進(jìn)行計(jì)算。

式中：C——純化后管花肉蓯蓉苯乙醇苷質(zhì)量濃度，mg/mL；

n——稀釋倍數(shù)；

V——樣液體積，mL；

M——純化后管花肉蓯蓉苯乙醇烘干質(zhì)量，g。

2 結(jié)果與分析

2.1 AB-8型大孔樹脂對(duì)管花肉蓯蓉苯乙醇苷靜態(tài)吸附試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 管花肉蓯蓉苯乙醇苷質(zhì)量濃度對(duì)吸附效果的影響

管花肉蓯蓉苯乙醇苷質(zhì)量濃度對(duì)吸附量和吸附率的影響見圖1。

圖1 管花肉蓯蓉苯乙醇苷質(zhì)量濃度對(duì)吸附量和吸附率的影響

由圖1可知，管花肉蓯蓉苯乙醇苷質(zhì)量濃度在不斷升高的同時(shí)，吸附量也在不斷升高，吸附率卻在一直降低，這表明在質(zhì)量濃度增大的時(shí)候，管花肉蓯蓉苯乙醇苷的含量增多，吸附量隨著增大，但由于達(dá)到了樹脂吸附的飽和狀態(tài)，不能夠被完全吸附，質(zhì)量濃度越大，不被吸附的含量就會(huì)越大，吸附率就會(huì)降低。因此，為了保證吸附量最大又不浪費(fèi)管花肉蓯蓉苯乙醇苷，此次研究選用最佳管花肉蓯蓉苯乙醇苷質(zhì)量濃度為1.2 mg/mL。

2.1.2 吸附時(shí)間對(duì)吸附效果的影響

吸附時(shí)間對(duì)吸附率的影響見圖2。

圖2 吸附時(shí)間對(duì)吸附率的影響

由圖2可知，隨著吸附時(shí)間的延長(zhǎng)，吸附率也不斷的升高，在0～1 h時(shí)升高的速率最快，樹脂吸附達(dá)到了飽和狀態(tài)，隨后增長(zhǎng)緩慢，基本保持不變，這是因?yàn)殡S著吸附時(shí)間不斷延長(zhǎng)，樹脂達(dá)到了吸附飽和狀態(tài)，為了提高試驗(yàn)的效率，選擇最佳吸附時(shí)間為1.5 h。

2.1.3 吸附時(shí)間對(duì)解析效果影響

吸附時(shí)間對(duì)解析率的影響見圖3。

圖3 吸附時(shí)間對(duì)解析率的影響

由圖3可知，隨著吸附時(shí)間的延長(zhǎng)，解析率也在不斷的升高，在0～4 h時(shí)，解析速率最快，隨后增長(zhǎng)緩慢，直至基本保持不變。這是因?yàn)殡S著吸附時(shí)間不斷延長(zhǎng)，被吸附的管花肉蓯蓉苯乙醇苷被完全解析。因此，此次選擇最佳的吸附時(shí)間為4 h。

2.2 大孔樹脂對(duì)管花肉蓯蓉苯乙醇苷的動(dòng)態(tài)吸附試驗(yàn)結(jié)果

2.2.1 上樣流速對(duì)吸附效果的影響

上樣流速對(duì)吸附率的影響見圖4。

圖4 上樣流速對(duì)吸附率的影響

由圖4可知，隨著上樣流速的增大，吸附率不斷降低。這是由于在動(dòng)態(tài)吸附過程中，吸附率流速快慢與樹脂對(duì)管花肉蓯蓉苯乙醇苷吸附效果直接相關(guān)。上樣液的流速越慢，樣液中的管花肉蓯蓉苯乙醇苷與樹脂接觸的時(shí)間越長(zhǎng)，大孔樹脂就可以吸附更多的管花肉蓯蓉苯乙醇苷，但是流速過慢，會(huì)使生產(chǎn)周期延長(zhǎng)，生產(chǎn)效率降低。為了提高工業(yè)生產(chǎn)的效率，又要保證對(duì)吸附率大小的影響較小，因此選擇上樣流速為1.5 BV/h。

2.2.2 乙醇體積分?jǐn)?shù)對(duì)解析效果的影響

乙醇體積分?jǐn)?shù)對(duì)解析率的影響見圖5。

由圖5可知，隨著乙醇體積分?jǐn)?shù)的增大，解析率不斷升高，在20%～40%時(shí)解析速率最快，之后基本保持不變。在實(shí)際生產(chǎn)中，為了更大限度地節(jié)省生產(chǎn)成本，最佳洗脫的乙醇體積分?jǐn)?shù)為40%。

2.2.3 洗脫流速對(duì)解析效果的影響

洗脫流速對(duì)解析效果的影響見圖6。

圖5 乙醇體積分?jǐn)?shù)對(duì)解析率的影響

圖6 洗脫流速對(duì)解析率的影響

由圖6可知，隨著洗脫流速的增大，解析率先增大再降低，最后基本保持不變。在1.0～1.5 BV/h時(shí)解析率最快，解析率在一直增加；隨后在1.5～2.5 BV/h時(shí)解析率在不斷地降低，2.5～3.0 BV/h時(shí)解析率基本保持不變。這可能是因?yàn)橄疵撍俾什粩嘣龃螅沟孟疵撘翰荒芘c樹脂完全接觸，不能使其完全解析。因此最佳的洗脫流速為1.5 BV/h。

2.3 管花肉蓯蓉苯乙醇苷純度計(jì)算結(jié)果

將AB-8型大孔樹脂純化后的洗脫液收集100 mL，取少量測(cè)定質(zhì)量濃度，計(jì)算其總含量，再將其濃縮放入冷凍干燥機(jī)中干燥，稱質(zhì)量，并計(jì)算其純度，得到其純度達(dá)到80%，純化前為42.5%，比純化前增加了37.5%。

3 結(jié)論

應(yīng)用AB-8型大孔樹脂分離純化管花肉蓯蓉苯乙醇苷，其最優(yōu)工藝為上樣液質(zhì)量濃度1.2 mg/mL，上樣流速1.5 BV/h，吸附時(shí)間1.5 h，解析時(shí)間4 h，洗脫的乙醇體積分?jǐn)?shù)40%，洗脫流速1.5 BV/h。收集洗脫液，減壓濃縮后冷凍干燥，得到管花肉蓯蓉中苯乙醇苷的初步純化物，其純度達(dá)到80%，純化前純度為42.5%，比純化前增加了37.5%。此次研究在一定程度上實(shí)現(xiàn)了管花肉蓯蓉苯乙醇苷的分離純化，為其今后研究提供一定的理論依據(jù)。